常见大米加工车间工艺布置方式及特点分析

◎程 飞，夏永星，叶 坚

（中粮工程科技（郑州）有限公司，河南 郑州 450053）

常见大米加工车间工艺布置方式及特点分析

◎程 飞，夏永星，叶 坚

（中粮工程科技（郑州）有限公司，河南 郑州 450053）

结合工程设计实际，针对目前国内大米加工行业内常见的车间工艺布置方式进行探讨分析。根据各种布置方式的特点，提出其适应场合，为米厂工艺设计提供参考。

大米加工；加工；设计

2010年以来，我国大米产量一直呈增长态势，2012年产量增长高达22%，此后4年一直保持在年产1亿t以上的高位。2015年，我国大米年消费量在1.4亿t以上，是世界上最大的大米消费国。庞大的市场需求，为我国大米加工业的发展提供了有利的客观条件。经过近20年的技术引进和发展，目前我国的大米加工业已趋向完备，工艺设计也基本趋于成熟，笔者通过近几年的设计体会，对目前常见的车间工艺布置方式及特点进行总结和分析［1］。

大米加工工艺分3个阶段：稻谷清理工段、砻谷分离工段、碾米及成品整理工段。各工段均设除尘及副产物收集与处理［2］。

稻谷清理工段工艺流程为：稻谷→初清→去杂（沙石、金属及稗粒等）→净谷。

砻谷分离工段工艺流程为：净谷→砻谷→稻壳分离→谷糙分离→净糙。

碾米及成品整理工段工艺流程为：净糙→一次碾白→二次精碾→分级→凉米→白米分级→抛光→白米分级→二次抛光→滚筒精选→色选→配米→计量包装→成品入库。

工艺设计布置主要以上述基本流程为基础，根据原料特性、市场需求、产品特点进行合理布局和设计，以求达到最佳使用功能和目的。

1 工艺布置种类及特点

1.1 棚式布局

棚式布局方式主要用于100 t/d以下加工能力的工艺设计，多应用于30 t/d、50 t/d、70 t/d等加工厂，工艺流线短，布置简单，总体投资低。适合于小型加工厂、粮库内配套应急加工或用于出口型的成套机组采用。

建筑设计主要采用大跨度门钢结构，中间无柱设计，可以最大限度地利用棚内空间布置设备，设备平台可采用混凝土或钢结构。设备布置呈“一字型”布置，长度短，便于操作和管理。 典型布置形式如图1所示。

图1 典型棚式布局剖面图

1.2 天井式布局

天井式布局方式主要利用车间内设备平台和土建空间形成车间内天井，利于采光，使得车间内宽敞明亮。该布置方式主要用于100～300 t/d加工能力的工艺设计，可以根据用户使用习惯和地域特点需要进行单线或者双线布置。双线布置具有一定的灵活性，可根据市场需要灵活进行生产安排，适用于中型规模的加工厂采用。

设计形式主要有两种：（1）采用钢结构外棚配混凝土平台设计，主要利用大跨度钢结构无柱设计，利用混凝土或钢结构平台布置设备。优点是采用钢结构施工，安装周期短，投资相对节省，缺点是车间整体形象略差。私企米厂多采用此种形式，典型实例如图2所示。

（2）采用混凝土楼房结构配钢结构吊挂设计，利用局部钢平台吊挂以节约土建成本。优点是混凝土建筑设计可大大增加车间使用寿命和减少车间噪音，提升企业整体形象，保证食品安全。缺点是建设周期较长，整体投资略高。典型实例如图3所示。

图2 典型钢结构外棚天井式布局

图3 典型混凝土结构天井式布局

1.3 平铺式布局

随着企业规模化的发展，配备参观走廊，提升品牌形象，保证食品安全日益成为大米加工企业关注的焦点，车间设计形式也随之改变。促使发展了平铺式布局的米厂设计形式。主要建筑方案为3层混凝土结构布置，第1层为提升设备基座层，第2层为主机设备层，第3层为缓冲及提升设备机头层，分层布置实现了各类设备分区管理。

平铺式布局中，参观走廊和主机设备集中于2层布置，与控制室处于同一层，便于设备管理和维护，其产量区间在100～1 000 t/d。受制于单机产量的限制，100～220 t/d生产线可以采用单线布置，大于220 t/d的生产线需双线或多线平行布置。平铺式布局因采用多层混凝土结构，优点在于各层布置分工明确，便于生产区和参观区的隔离；缺点是土建造价较高。但因功能分区明确，设施齐全，满足食品安全的要求，日益成为用户的首选。

典型平铺式平面布局图及现场图如图4、图5所示，一般设置参观走廊、设备区、除尘区和管理区4大区域，设备区可根据车间产量进行单线或多线平行布置，参观走廊使用玻璃幕墙与主设备层进行隔离；除尘区与设备区使用实墙充分隔开；管理区一般面向主设备区进行设置。

图4 主设备层典型平面分区图

图 5 平铺式布局主设备层图

1.4 高层布局

平铺式布局考虑到米机、抛光机等主机操作需要人工操作，主机一般集中布置于同一层，便于操作，减少人员数量。但随着经济发展，在经济发达的地区，土地日益成为稀缺资源，平铺式布局占地面积大，土地利用率低的问题日益显现。

随着国内近几年单机加工设备尤其是多联立式米机的研发应用，自动化程度也随着提高，高层布置的设计方式日益成为发达地区米厂设计的趋势，高层布局充分利用高度空间发展，设备布置逐层展开，将目前仍需要人员操作的设备尽量集中布置于一层，如图6所示。既解决了平铺式布局占地面积大的问题，又保证了操作的便利。

此布局缺点是对米厂管理和自 控设备的配备提出了较高要求，需要企业加大投入自控设备方面的配置，利用温度、湿度等传感参数来指导生产，保证产品质量的稳定性。

图6 典型高层布局立面图

2 结语

作为传统加工行业，车间工艺设计不仅应保证其工艺的连续性，通过合理的工艺组合形成一条运行成本低、经济效益高的生产线，还需在设计初期即考虑建设周期、土建成本、设备投资和企业形象等各个方面，保证企业综合效益。本文分析的4种是目前国内常见的车间工艺布置形式，产量区间分布于30～1 000 t/d的各个生产领域。在具体项目设计中，根据业主需求、产品原料、设备选型的不同，可采用一种或多种形式相结合的方式进行整体设计。只有因地制宜，才可以设计出兼具适用性和科学性的米厂。

［1］陈斯建，程 飞，张 镇，等.大米加工业发展趋势及工艺设计研究［J］.现代食品，2016（8）：51-56.

［2］周显青.稻谷加工工艺与设备［M］.北京：中国轻工业出版社，2011.

Analysis on the Common Engineering Design of Rice Processing Industry

Cheng Fei， Xia Yongxing， Ye jian
（COFCO Engineering and Technology（Zhengzhou）Co. Ltd， Zhengzhou 450053， China）

According to the actual engineering design and project， this paper analyzed the common layout in the rice processing， took afford different appropriate and range to each layout while put forward the existing problems.Hopefully that this paper can give a reference to the new engineering design in the future rice processing industry.

Rice processing； Engineering design；Analysis

TS212.8

10.16736/j.cnki.cn41-1434/ts.2016.14.029

程飞（1987-），男，助理工程师；主要研究方向为大米工程设计。